双作物系数模型SIMDual_Kc的验证及应用.pdf

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1、第27卷第2期2011年2月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．27No．2Fcb．201l89双作物系数模型SIMDualKc的验证及应用赵娜娜1，刘钰瞅，蔡甲冰1，L．S．Pereira2(1．中国水利水电科学研究院，北京100048：2．葡萄牙里斯本技术大学高等农学院，里斯本，1349．017)摘要：为了将棵间蒸发与叶面蒸腾有效地分开，该文利用3a冬小麦的田间实测数据(土壤含水率和实际腾发鼋)。率定和验证双作物系数模型SIMDualKc在华北地区的适用性，并计算各生育阶段以及整个生育期冬小麦棵间蒸发量占作物腾发量比例。结果表明，模型模拟土

2、壤含水率及实际腾发量的效果均比较好，拟合度较高。模型所模拟的棵间蒸发变化过程趋势明显，与作物生长阶段密切相关，整个生育期棵间蒸发量占作物腾发量比例在17％～22％左右变化，此模型在华北地区具有一定的适用性。关键词：模型，蒸发，蒸腾，作物腾发量，作物系数doi：10．39690．issn．1002—6819．2011．02．014中图分类号：S161．4文献标志码：A文章编号：1002-6819(2011)一02一0089加7赵娜娜，刘钰，蔡甲冰，等．双作物系数模型SIMDualKc的验证及应用[J】．农业工程学报，2011，27(2)：89—95．ZhaoNana，Liu

3、Yu，CaiJiabing，eta1．ValidationandapplicationofdualcropcoefficientmodelSIMOuaI_Kc[J]．TransactionsoftheCSAE，201I，27(2)：89—95．(inChinesewithEnglishabstract)0引言作物需水量是确定作物灌溉制度的基本数据，是研究农田水分变化规律、农田水利工程规划设计、分析和计算灌溉用水量等的重要依据。作物需水量的计算一般采用作物系数法，即用作物系数(疋)乘以参照腾发量(ETo)得到作物需水量(E疋)[1-3]。确定作物系数大多采用时段平均单值作物

4、系数法，这种方法一般用于农田灌溉规划设计及灌溉制度的制定，而对于农田水分变化规律研究、精细的灌溉管理，采用双作物系数法可以得到更精确的￡疋估算值[4J。双作物系数法将作物系数疋分为基础作物系数疋6和土面蒸发系数砭2部分，可以将土面蒸发与叶面蒸腾分开，并且考虑了降雨和灌水对土壤湿润所造成的影响，以及保持部分土壤干燥或用覆盖物来控制土面蒸发的影响。国内外许多研究表明，利用双作物系数法估算作物需水量的精度比较高，尤其是在地表覆盖度比较小的时候[4-12】。灌溉制度的模拟模型一般有2种，一是基于Richard方程的水动力学模型，二是根区土壤水量平衡模型【”l。SIMDualKc模

5、型是利用双作物系数方法来计算作物需水量和模拟土壤水量平衡，根据每日的土壤水量平衡来制定灌溉制度的模拟模型。该模型已经在中亚以及葡萄牙的一些地区得以验证和应用【悼1‘71。本文主要采用大兴地区2006．10--2009．06冬小麦田收稿日期：2010-03-03修订日期：2010-12．03基金项目。国家“973”计划课题(2006CB403405)：国家“863”计划课题(2006AAl00208-4)．作者简介：赵娜娜(1985一)，女，主要进行农田作物耗水规律研究．北京，中国水利水电科学研究院．100048．Email：jingshuil985@163．eom※通信作

6、者：刘钰(1955一)，女，教授级高工，博士生导师。主受从事节水灌溉理论与技术研究．北京。中国水利水电科学研究院，100048．Email：liuyu@iwhr．com间实测资料率定和验证SIMDual—Kc双作物系数模型在华北地区的适用性，利用该模型计算冬小麦的作物需水量，并得到基础作物系数和土面蒸发系数，从而计算冬小麦生育期内叶面蒸腾与棵间蒸发的分摊比例。1．材料和方法1．1试验区概况试验于2006-10--2009，06在位于北京大兴区的中国水利水电科学研究院灌溉试验站进行。该试验站地处北纬39037．257，东经116。25．51’，海拔40．1m。属于半湿润季风

7、性气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨。试验站土质为沙壤土，1m深平均田间持水率(‰)为0．326m3／m3，凋萎点(Owe)为0．128m3／m3。大兴试验站的气候和土壤条件在华北平原区具有代表性。1。2观测项目与方法1)气象要素(降水、大气温度、相对湿度、风速、总辐射和净辐射等)：用位于田间的自动气象站测定，每0．5h采集一次；2)作物腾发量(E瓦)：用位于田间的大型称重式蒸渗仪测定。其尺寸规格为2m×2mX2．3m，测量精度感应量为0．02tuna，测定时间间隔为lh；3)土壤含水率：采用TRIME@-T3／IPH土壤水分测